ОЦЕНКА СВОЙСТВ ХАОТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА НАДЕЖНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Автор: А. А. Гавришев, Д. Л. Осипов
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Математические методы и моделирование в приборостроении
Статья в выпуске: 1, 2025 года.
Бесплатный доступ
Осуществлен выбор хаотических сигналов (ХС), синтезированных с помощью различных генераторов хаотических сигналов (ГХС) для обеспечения надежной передачи данных в системах, с помощью показателей надежности. Указано, что в литературе проводится неполный или частичный анализ свойств ХС, синтезированных с помощью различных ГХС, по показателям надежности. Методами имитационного моделирования для каждого из выбранных ГХС был сгенерирован ряд последовательностей для дальнейшей оценки их свойств с помощью значений максимального бокового пика автокорреляционной функции (АКФ) и пик-фактора сигнала, как одних из самых важных показателей надежности. Приведено их математическое описание и требования, которые они выдвигают к используемым сигналам. Дана содержательная формулировка задачи выбора ХС, синтезированных с помощью ГХС для обеспечения надежной передачи данных в системах, с помощью указанных показателей. Приведено ее математическое описание. Проведены расчеты значений максимальных боковых пиков АКФ и пик-фактора разнообразных ХС, сгенерированных с помощью методов имитационного моделирования. Сравнительный анализ полученных результатов позволил разделить исследуемые ХС, синтезированные с помощью ГХС, на три группы: удовлетворяют выдвигаемым требованиям, частично удовлетворяют выдвигаемым требованиям и не удовлетворяют выдвигаемым требованиям. На основе полученных данных осуществлен выбор ХС, синтезированных с помощью различных ГХС, для обеспечения надежной передачи данных в системах. Приведено краткое описание полученных результатов. Показано, что, помимо ХС, полностью удовлетворяющих выдвигаемым требованиям, а также не удовлетворяющих им, существует большая группа различных ГХС, которые частично удовлетворяют выдвигаемым требованиям. Указано, что при использовании таких ГХС в системах необходимо обращать внимание на их свойства и выбирать такие начальные условия и значения управляющих параметров ГХС, при которых формируемые ХС будут обладать требуемыми характеристиками.
Хаотические сигналы, оценка, надежность, автокорреляционная функция, пик-фактор
Короткий адрес: https://sciup.org/142244823
IDR: 142244823 | УДК: 621.391
EVALUATION OF THE PROPERTIES OF CHAOTIC SIGNALS AFFECTING THE RELIABILITY OF DATA TRANSMISSION
Using simulation methods for a number of known random signal generators, 100 sequences were generated to evaluate their properties employing the values of the maximum lateral peak of the autocorrelation function and the signal peak factor as one of the most important indicators of reliability.
Список литературы ОЦЕНКА СВОЙСТВ ХАОТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА НАДЕЖНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
- 1. Жук А.П., Жук Е.П., Кузьминов Ю.В., Петренко В.И. Совершенствование аппарата синтеза и оценки свойств новых типов ансамблей ортогональных дискретных последовательностей // Инфокоммуникационные технологии. 2012. Т. 10, № 4. С. 9–14. URL: https://sciup.org/read/140191170
- 2. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.
- 3. Шахтарин Б.И. и др. Генераторы хаотических колебаний. М.: Горячая линия – Телеком, 2014. 248 с.
- 4. Sun K. Chaotic Secure Communication: Principles and Technologies. Tsinghua University Press and Walter de Gruyter GmbH, 2016. 333 p.
- 5. Сухарев Е.М., ред. Общесистемные вопросы защиты информации. Коллективная монография. Кн. 1. М.: Радиотехника, 2003. 292 с.
- 6. Sprott J.C. Chaos and Time-Series Analysis. Oxford University Press, 2003. 507 p.
- 7. Орел Д.В. Моделирование стохастических систем двоичных квазиортогональных кодовых последовательностей на основе метода функциональных преобразований. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Ставрополь, 2013. 19 с.
- 8. Мохсени Т.И., Кикот А.М. Когерентная передача цифровой информации с двоичной модуляцией хаотического импульса // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 6. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jun15/10/abstract.html
- 9. Гавришев А.А. Моделирование и количественнокачественный анализ распространенных защищенных систем связи // Прикладная информатика. 2018. Т. 13. № 5 (77). С. 84–122. URL: http://www.appliedinformatics.ru/r/articles/article/index.p
- hp?article_id_4=2300
- 10. Насыров И.К., Андреев В.В. Моделирование информационного канала с использованием хаотических сигналов нелинейных динамических систем // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22, № 4. С. 79–87. DOI: 10.30724/1998-9903-2020-22-4-79-87
- 11. Васюта К.С. Классификация процессов в инфокоммуникационных радиотехнических системах с применением BDS-статистики // Проблемы телекоммуникаций. 2012. № 4. С. 63–71. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20260336
- 12. Гавришев А.А., Гавришев А.Н. К вопросу о расчете значений пик-фактора сигналов, генерируемых распространенными скрытными системами связи // Вестник НЦБЖД. 2020. № 3 (45). С. 149–157. URL: https://ncbgd.tatarstan.ru/rus/file/pub/pub_2478119.pdf
- 13. Зуев М.Ю., Кафаров К.М., Логинов С.С. О взаимосвязи показателей хаотической динамики и статистических характеристик псевдослучайных сигналов на основе нелинейных систем Лоренца и Чуа // Вестник ПГТУ. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2021. № 2 (50). С. 21–29. DOI: 10.25686/2306-2819.2021.2.21
- 14. Осипов Д.Л., Гавришев А.А. Анализ использования отфильтрованных с помощью полосового фильтра хаотических сигналов для передачи данных в системах радиосвязи // Научное приборостроение. 2021. Т. 31, № 2. С. 93–104. URL: http://iairas.ru/mag/2021/abst2.php#abst9
- 15. Логинов С.С. Цифровые радиоэлектронные устройства и системы с динамическим хаосом и вариацией шага временной сетки. Дис. ... д-ра техн. наук. Казань, 2015. 228 с.
- 16. Гавришев А.А. К вопросу об использовании гиперхаотических сигналов для передачи данных в системах радиосвязи // Научное приборостроение. 2023. Т. 33, № 2. С. 62–74. URL: http://iairas.ru/mag/2023/abst2.php#abst6
- 17. Гавришев А.А., Осипов Д.Л. Построение обобщенного критерия оценки качества криптостойких кодовых последовательностей, используемых в защищенных беспроводных системах связи // Научное приборостроение. 2023. Т. 33. № 4. С. 111–118. URL: http://iairas.ru/mag/2023/abst4.php#abst11
- 18. Anishchenko V.S., Vadivasova T.E., Okrokvertskhov G.A., Strelkova G.I. Correlation analysis of dynamical chaos // Physica A. 2003. Iss. 1-2. P. 199–212. DOI: 10.1016/S0378-4371(03)00199-7
- 19. Афанасьев, В.В., Логинов С.С., Польский Ю.Е. Статистические характеристики двоичных псевдослучайных сигналов, формируемых на основе систем Дмитриева-Кислова и Анищенко-Астахова // Инфокоммуникационные технологии. 2012. Т. 10, № 2. С. 4–7. URL: https://sciup.org/140191545
- 20. Шишкин О.С., Кущ С.Н. Сравнительный анализ генераторов хаотических колебаний // Материалы XIII научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Теоретические и прикладные проблемы физики, математики и информатики". Киев: КПУ. 2015. С. 198–199.
- 21. Homepage Jergen Meier. URL: http://www.3dmeier.de/tut19/Seite1.html (дата обращения: 01.08.2024).
- 22. Sprott J.C. Chaos and Time-Series Analysis. URL: https://sprott.physics.wisc.edu/chaostsa (дата обращения: 01.08.2024).
- 23. Layec A. "Modnum". Scilab toolbox for the communication systems. User's guide. IRCOM Group, 2006. 100 p.
- 24. Макаренко С.И. Справочник научных терминов и обозначений. СПб.: Наукоемкие технологии, 2019. 254 с.
